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中国全国碳排放权交易体系（CNETS）运行已两年，市场机制日趋成熟。近日，路孚特碳组更新了内部碳定价模型，在该模型中，我们就全国碳市场开展了四种不同情景预测：基线情景（BL）、基线+拍卖（BLA，在2024年引入配额拍卖）、基线+总量控制情景（BLC，在2028年左右引入总量控制）和基线+拍卖+总量控制情景（BLAC，两种政策都被采用）。 2023年版报告中，我们将预测时间框架从10年延长至40年，即2023-2060年，涵盖了中国“双碳”目标的关键里程碑：2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和。
目前全国碳市场仅覆盖电力行业，涉及2000多家控排实体，共约45亿吨排放量。我们预计，到2025年，全国碳排放权交易计划将扩围至其他六大行业领域，覆盖量占到中国碳排放总量的70%以上。
路孚特碳组开发了模型来预测全国碳市场的碳排放、配额供应和配额价格。该模型包括中国电力部门的单独模块（包括发电厂数据库、历史发电量和装机容量、燃油效率、燃料价格等），基于已公布的可再生能源目标及电气化率所作出的电力结构预测，以及其他六个行业部门的详细生产和排放强度建模。
配额供应是基于此前过往配额分配方案和基准线料将逐步收紧所作出的假设。针对全国碳市场覆盖行业，我们的模型借鉴了中国宏观经济研究院能源研究所编写的《中国能源转型展望2022》（CETO2022，路孚特碳组也参与了报告的编制）。这一展望报告，按行业划分了碳强度趋势预测（图1）。我们的模型还包括2021-2060年每个行业的详细边际减排成本曲线。
图1. 2021-2060 年按行业划分的碳排放量（百万吨）
配额的年度供求平衡根据交易行为和对未来碳市场政策变化预期进行调整，从而产生“有效供求”和“有效平衡”，并决定配额价格的走势。根据路孚特碳组此前的预测，2019年至2020年履约期间，全国碳市场纳入约86.8亿吨碳排放量，发放配额量约为90.1亿吨，有约3.3亿吨配额过剩。不过，随着中国全国碳排放权交易体系的发展，预计配额将逐步收紧。
纳入行业扩围
上图是我们对2021年至2060年全国碳市场的排放预测和配额供应结果。由于欧盟方面引入碳边境调节机制，我们更改了钢铁行业纳入时间的预期，改为2023年，详细时间表如下。
表1：按行业分列的碳市场纳入预计时间
我们认为，短期内中国碳市场扩容不会对碳价带来过大影响，因为即使纳入新行业，政府仍倾向于分配足够的配额，而且配额是免费的。因此，供需关系不会受到很大影响。
配额拍卖机制的引入
欧盟排放交易体系配额拍卖的历史可以追溯到2005年碳市场建立。最初，欧盟碳市场中很大一部分配额也是免费分配。不过，2013年，欧盟决定引入拍卖机制作为分配配额的主要方法。这一转变旨在提高市场效率，强化价格发现，并为成员国创造收入。现在，欧盟排放交易体系超过60%的配额通过拍卖机制给市场参与者。
根据我们模型预测，中国碳排放交易体系将在明年（2024年）引入拍卖，初期为3%左右，到2060年逐渐增加至40%左右。拍卖机制将是推动市场化减排的关键一步。为了避免价格的突然变化，我们使用移动平均法计算拍卖对碳价的影响：
图2. 配额拍卖占比及其导致的价格的增加百分比
总量控制何时引入
对于欧盟碳市场来说，“总量控制”亦可追溯至2005年。总量控制机制设定了总排放量的最大限额，并基于线性递减参数（LRF）约束控排企业。多年来，欧盟一直在降低排放上限，以减少温室气体排放。在BLC情景中，我们假设中国碳排放交易体系从2028年开始引入总量控制计划，LRF为2%。
碳价格对碳排放的影响
在该模型中，我们还想计算拍卖和总量控制计划共同影响下的碳价。这一情景下，碳价要高于其他情景预测。然而，由于更高的碳价格会显著影响碳排放，所以我们使用了几次迭代步骤来获得更准确的结果。为了确定不同情景下的排放量将如何变化，我们引入了碳价格的弹性。
价格弹性的概念可以帮助解释碳价格的上涨如何导致排放量的减少。价格弹性是指需求对价格变化的反应。就碳排放而言，较高的碳价格将增加排放二氧化碳和其他温室气体的成本。如果对碳密集型活动和产品的需求具有弹性，碳价上涨将导致需求大幅减少。这是因为消费者和行业将寻求低成本的替代品或采用更可持续的消费或生产方式，以避免碳排放所带来的更高成本。简而言之，这一碳价弹性反应，会导致排放量相应减少。
下图展示了基线情景和BLAC情景中半弹性下的排放差异，其中灰色是预测的年度减排量。灰色所代表的预测年度减排量总和超过338亿吨，这意味着采取更“激进”的政策将导致碳减排超过338亿吨。
图3. 基准情景和BLAC情景碳排放量的比较
研究结论
根据上述排放和配额供应预测，我们更新后的碳价模型所预测的配额价格，如下表所示（我们假设配额可以存储并且长期有效）。
表2：4种情景的碳价格预测（人民币/吨）
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